真空镀膜是什么？为何品牌卫浴都角逐这一技术？

      随着欧盟RoHS指令的实施及各国针对环保问题纷纷立法。传统高污染之电镀行业已不符合环保要求，必将被新兴环保工艺取代。而真空镀膜没有废水、废气等污染，在环保上拥有优良优势，事实上，真空镀膜技术在国内已经在大多数行业被应用。例如卫浴行业，这种技术除了被汉斯格雅、高仪等国际知名品牌青睐，在国内理想卫浴、福瑞卫浴、启高卫浴等淋浴房企业所用五金配件也采用真空镀膜方式。在日常见到的典型特点就是不掉漆、能当镜面用且映出的人像不扭曲。 
       广东作为世界的制造基地，有大量的产品需要表面处理、装饰。现在采用的方法有水镀、喷漆、电泳、阳极氧化等方式。但这些方法均对环境造成一定的污染。而真空镀膜是目前对环境影响较轻的表面处理方式。但是获得真空和等离子体的仪器设备精密昂贵、一次性投入较大，设备维护复杂、熟悉镀膜工艺的人材较少，造成了真空镀膜技术的在国内推广较慢。但是随着社会的不断进步，真空电镀的优势会越来越明显，在多个行业取代传统的湿法水电镀是大势所趋。
        真空镀膜技术由于基本都是处于真空环境下进行的，因此称它们为真空镀膜技术。产品镀膜过程为真空环境,真空度极高。镀膜机内气压极低, 产品中的添加剂、油脂、水分均会溢出, 所以产品注塑时不可打脱模剂, 不可添加增塑剂, 不可直接加色粉成型。






PVD技术操作简易流程

真空镀膜的工艺特性 

1、纳米级厚度、膜厚均匀。真空镀膜膜层厚度仅数十至数百纳米(一般≤0.2um)，膜层各部位厚度极为均匀。例：镀铝层厚度达0.9nm时就可导电，达到30nm时性能就和固态铝材相同，银镀层小于5nm时不能导电。各塑胶产品本身具有约0.5um的粗糙度，结合第1条因素故塑胶表面均在镀膜前喷涂UV进行封闭流平，以达到理想的镜面效果。因镀膜层太薄，故对底涂UV材料外观要求近乎苛刻，这就要求涂装室洁净度极高。同时产品外观面积越大，不佳率就可能就越高（目前奥科生产车间洁净度为10000级，喷涂室、烤箱、镀膜车间洁净度3000级）。
 
镀膜厚度目前主要通过光透过率及反射率来控制，镀层越厚，透光率越差，反射率越高。
 
2、镀膜产品放置具有方向性：在立式、卧式镀炉中，产品均须于镀炉工装平行平面放置。因为金属材料随蒸气流作直线或弧线运动，而镀膜材料一般均与工装平行放置。
镀膜室空间一定,产品平面面积越大,曲面越深,产能就越低,相应生产成本就越高。
 
3、底涂UV后及镀膜后产品表面极其脆弱敏感,需特殊保护。因镀膜层仅几十纳米,对底涂UV层表面不佳不具备遮蔽能力,另镀层因太薄，镀膜层金属极其柔弱，极易刮伤、碰伤。产品底涂UV后,镀膜后不能进行人工全检,(用小批量试产的办法确定良品率)作业过程中,通过治具专用手柄、戴指套、口罩及车用无尘罩等办法预防产品表面被污染、破坏。
 
4、镀膜材料或蒸气流入射速度极高，一般磁控溅射及蒸发镀金属原子入射速度均在2000米/秒左右。每炉镀膜时间（金属原子累积入射沉淀时间）一般在15-20分钟左右，磁控溅射视工艺不同有所区别。每炉产能以普通翻盖手机外壳为例约450-800PCS/炉不等，产品大小不同，每炉产能不同。
 
5、颜色制作途径多样化，目前有三种颜色制作途径：一、是在中涂UV或面涂UV中添加色精。因色精会与UV紫外光起作用，故添加量一般5%左右；二、是在镀膜过程中充入气体，使气体与金属材料反应获得颜色（如Ar2+O2+铝金属可获得黑色,O2+Al获得黄色）；三、是前述两者相结合进行生产。一般来说颜色越深、越浓、越艳；附着力会越差（加色精工艺）。
 
6、镀膜用金属材料范围极广，除铁金属外，各种金属及金属合金，理论上都可用作镀材。常用的有铝、铜、锡、镍、铬等。另因镀膜是物理过程，对产品材料本身性能几乎没有影响。
 
7、镀膜产品能达到的品质水准: 
附着力：无脱落-。RCA耐磨：200-300次。
硬度：1H-3HABS+PC素材一般在500g擦1H；PMMA素材则可达3H，甚至4H。
 
其它诸如高低温、冷热冲击、盐雾测试、紫外线测试、化妆品测试、抗人造汗测试等均可达到常规要求。
 
8、生产过程时间局限性：因金属镀层长时间露置在空气中会氧化发黑，不同材料氧化速度不同，其中锡镀层氧化速度*快，8H就会明显发黑，另底漆UV静置时间如过长，漆膜太厚也会影响镀膜层附着力。故底漆UV、镀膜及面涂UV几个工序之间作业时间间隔依据实际作业经验一般限定在8-12H范围内。
 
9、UV涂料及涂料施工特性：镀膜用的底涂UV及面涂UV涂料相比普通塑胶喷涂UV涂料有两个明显不同之特性：1）涂料材料组成之固含量高，底漆UV*高；2）不含且不能添加普通喷涂用的惰性溶剂，须特殊调配专用溶剂。故产品单位涂料用量及成本明显比普通塑胶喷涂高出很多，另底漆UV、面涂UV及色精对UV能量范围的要求也较普通UV苛刻，一般底漆UV要求800-1000mj/cm2面涂UV要求900-1100 mj/cm2不同颜色之色精根据实际情况调整UV灯能量。UV生产时过滤要求也比普通塑胶UV严格，一般要求用600目左右过滤网进行过滤。UV膜厚要求为底涂18-25um，面涂UV18-22um。

作为真空镀膜的塑胶素材，其*基本的性能应包括附着性能、真空放气量和耐热性外观设计等几方面的指标。
 
1、附着力：被镀素材应与真空镀膜材料有良好的附着结合强度，一般认为聚脂类材料和镀铝膜层的结合力*强（如PET）.衡量附着性能良好的标准是塑胶件表面自由能（表面活性指数）一般表面自由能＜33-35×10-5 N/CM的为弱极性塑胶（如PP）常用塑胶材质中附着力高低依次为ABS→  ABS+PC→PC→PVC。真空镀层与素材之间的附着力可以通过实施底涂来加以提高，还可以通过化学材料清洗、浸泡,等离子体预处理等来提高。

2、真空放气量：某些素材中可能含易挥发小分子（包括水分、增塑剂、残留溶剂、未反应单体、增加剂等）在真空状态下将以气体形式溢出，破坏镀膜层的附着力：平整性和外观.素材在常温下放气并不明显，但在真空状态下，随温度上升，放气量增大。不同材质素材，其放气量差异较大，如一般ABS、ABS+PC含水量多在0.5％--0.2％之间，真空状态下ABS放气主要含水分,CO和氢气，尼龙、尼龙+纤，聚乙烯醇材料等较易吸潮，水分含量更高严重干扰镀膜，目前处理此类问题的办法有二种：一种是预热烘烤处理,将水分含量控制在0.1%以下;另一种方法用底涂UV封闭。但含量太高则不行，如增塑剂含量10％以上的增塑剂就会溢出。
 
3、耐热性：真空镀膜无论采用何种工艺，素材都必须面临升温考验，蒸发源的辐射热,镀膜材料的高能粒子、气化原子、分子等离子体等，在素材上的冷凝热和动能都将使素材（浅表层）迅速升温，如果素材的耐热性差，真空镀膜时将出现皱纹，甚至整体收缩，过度受热还可以导致塑料分解，镀膜起泡、剥落。